MikroTik - Wireless

Bardzo popularnym przekonaniem jest, że MikroTik jako router WiFi to nie najlepszy wybór do zastosowań biurowych czy też biznesowych, z powodu dużo gorszych parametrów pracy bezprzewodowej w porównaniu z urządzeniami innych producentów.

Nie zgadzam się z tym stwierdzeniem, ponieważ to nie prawda. W poniższym wpisie postaram się obiektywnie przedstawić przyczyny takiej opinii oraz pokazać jak można wycisnąć z urządzeń MikroTik wyniki porównywalne z innymi urządzeniami bezprzewodowymi tej samej klasy. Swoją opinie opieram na przeprowadzonych testach na kilkudziesięciu modelach routerów bezprzewodowych w okresie ostatnich 6 miesięcy testy. Testy były prowadzone w identycznych warunkach, w tym samym miejscu tak by uzyskiwać materiały do porównań z jak najmniejszą ilością czynników zmiennych. Większość wyników testów została opublikowana na stronie BATNA24 w dziale Testy Urządzeń , a ich podsumowanie znajdziecie w serii wpisów „Wielki Test Access Pointów 2020”.

Większość obecnie sprzedawanych routerów WiFi MikroTik opartych jest o platformę IPQ-4018/4019 zapewniających jedynie standard AC1200 w MIMO 2x2, czyli przy częstotliwości pracy 5GHz potrafią pracować z maksymalną prędkością 867Mbit/s (PHY) wykorzystując jednocześnie dwa tory odbiorcze i nadawcze. Mimo dużej wartości prędkości maksymalnej fizycznej (PHY) 867Mbit/s w praktyce jest dostępna dużo mniejsza prędkość. Jest to spowodowane narzutem protokołów, zapobieganiem kolizji między pakietami i w praktyce sprowadza się do tego, że mając wynegocjowaną prędkość bezprzewodową 867Mbit/s w idealnych warunkach możemy uzyskać prędkość 520Mbit/s do maksymalnie 610Mbit/s.

Warunki idealne to:

niska odległość do 2-4m

brak zakłóceń (szum otoczenia poniżej -110dBm)

brak przeszkód między antenami nadajnika a odbiornikiem

wynegocjowanie SGi

Niska ilość urządzeń bezprzewodowych podłączonych do nadajnika W dużym uproszczenia należy przyjmować, że narzut protokołu bezprzewodowego, potrzebny czas na unikanie kolizji między odbiornikami powoduje utratę około 40% prędkości. Czyli jeśli urządzenie negocjuje prędkości 1300Mbit/s (PHY) to realnie możemy uzyskać w granicach 800Mbit/s. W pewnych sytuacjach wyniki mogą być troszkę lepsze lub gorsze.

Poniżej przykład uproszczonej kalkulacji:

Jeszcze nie spotkałem się by ktoś rzetelnie odniósł się do wyników uzyskiwanych przez routery WiFi produkowanych przez MikroTik w porównaniu do urządzeń produkowanych przez Ubiquiti Networks. Zawsze pada sformułowanie „jeśli chcesz mieć dobre WiFi to nie kupuj MikroTik a kup urządzenia Ubiquiti”. Nie będę tutaj zaprzeczał, że patrząc całościowo to większość urządzeń Ubiquiti uzyskuje lepsze parametry radiowe niż MikroTik. Jest to spowodowane wyłącznie następującymi czynnikami:

1. Porównuje się urządzenia różnych standardów prędkości, większość urządzeń MikroTik to tylko pracują w paśmie 5GHz z prędkościami 867Mbit/s, natomiast prawie wszystkie urządzenia Ubiquiti pracują z prędkościami w tym paśmie 1300Mbit/s lub 1733Mbit/s. Jak widać na powyższej tabelce różnica realnych przepustowości jest znacząca między tymi urządzeniami. Poniżej tabela z parametrami przykładowych routerów.

2. MikroTik w wersji oprogramowania RouterOS 6.46/6.47 nie wspiera wszystkich funkcjonalności ze standardy Wave2, który jest w pełni wdrożony w Ubiquiti.

3. Urządzenia MikroTik zazwyczaj pracują jednocześnie jako firewall i/lub NAT, które to funkcjonalności obniżają wydajność jego WiFi, natomiast urządzenia Ubiquiti są rozdzielone w tej funkcjonalności.

4. Większość urządzeń Ubiquiti zostało zaprojektowanych do montażu na ścianie lub podwieszeniu na suficie. Takie sposób montażu zapewnia swobodne rozchodzenie się sygnału bezprzewodowego bez zakłóceń. Natomiast urządzenia MikroTik w większości są przeznaczone do postawienia na biurku/półce gdzie w najbliższej okolicy znajduje się wiele przedmiotów tłumiących sygnał i generujących zakłócenia odbiciami.

5. Wydajność platform (CPU, chip radiowy) są nie porównywalne, co ma odbicie w cenie produktów.

Przykładowe modele i ich parametry radiowe.

Producent i model urządzenia	Ilość torów radiowych	Prędkość radiowa (PHY data rate)	Spodziewana prędkość rzeczywista (TCP/UDP) (*
Ubiquiti Networks AmpliFi HD Mesh Router	3	1300Mbit/s	750-845Mbit/s
Ubiquiti Networks UniFi AC PRO
Ubiquiti Networks UniFi AC Lite	2	867Mbit/s	450-610Mbit/s
Ubiquiti Networks UniFi Nano HD	4	1733Mbit/s	1000-1100Mbit/s
MikroTik hAP ac lite	1	433Mbit/s	250-280Mbit/s
MikroTik cAP ac	2	867Mbit/s	450-610Mbit/s
MikroTik wAP ac
MikroTik hAP ac2
MikroTik hAP ac3
MikroTik Chateau
MikroTik Audience(**	4	1733Mbit/s	1000-1100Mbit/s
Xiaomi Router AIoT AC2350	4	1733Mbit/s	1000-1100Mbit/s
TP-Link Archer C6	2	867Mbit/s	450-610Mbit/s
TP-Link Archer C1200	2	867Mbit/s	450-610Mbit/s
Totolink A7000R	4	1733Mbit/s	1000-1100Mbit/s
Totolink A3002RU	2	867Mbit/s	450-610Mbit/s
Totolink A800R	2	867Mbit/s	450-610Mbit/s

*) – Wartość jest pewnym uproszczeniem kalkulacji odjęcia narzutu protokołów bezprzewodowych i innych czynników wpływających na osiągane przepustowości. W rzeczywistości od warunków lokalnych i urządzeń klienckich może być niższa lub wyższa.

**) – MikroTik Audience wymaga RouterOS 7.x, które na obecnym etapie jest jeszcze w fazie BETA i nie można oczekiwać maksymalnych wyników.

Prawie wszyscy producenci urządzeń typu SOHO, czyli przeznaczonych do użytku w domach i małych biurach stawiają na prostotę konfiguracji i ograniczają ilość parametrów jakie może ustawić użytkownik do minimum.

Inną politykę prowadzi MikroTik, który chce dać możliwość dostępu do jak największej ilości parametrów. Jest to spowodowane tym, że MikroTik początkowo był rozwiązaniem przeznaczonym wyłącznie dla specjalistów, którzy doskonale wiedzą jak działa poszczególny parametr samodzielnie jak też jak wpływa na wyniki całościowo. Tego nie można oczekiwać od typowego użytkownika rozwiązań domowych czy dla małego biura. Zmiana nawet drobnego parametru w konfiguracji domyślnej może spowodować drastyczny spadek wydajności sieci bezprzewodowej. Jest to spowodowane tym, że urządzenia MikroTik można ustawić inaczej niż standard WiFi 802.11n/802.11ac, ale to nie jest wada a jedynie funkcjonalnością oczekiwaną przez specjalistów.

Poniżej opiszę najczęściej popełniany błąd ustawień, czyli błędnie dobrany zakres pracy dla kanałów o szerokości 40/80/160MHz.

W przypadku pracy w standardach 802.11n/802.11ac większość urządzeń pozwala pracować wyłącznie w domyślnych ustawieniach zakresu częstotliwości pracy kanału (częstotliwość początkowa i końcowa). Jeśli standard 802.11ac dla kanału numer 106 o szerokości 80MHz definiuje pracę w zakresie częstotliwości 5490-5570MHz to tylko nadajnik pracujący dokładnie tak samo pozwoli uzyskać maksymalną przepustowość. Jeśli użytkownik urządzeń MikroTik poustawia ręcznie parametry:

Channel Width: 20/40/80MHz Ceee

Frequency 5540MHz

to efektem będzie obniżenie maksymalnej wydajności o ponad połowę a nawet w praktyce więcej. Chodzi oto, że taką definicją ustawiamy ,że nasz kanał pracuje w zakresie częstotliwości 55300-5610MHz, a to jest niezgodne z planem kanałów standardów 802.11n/ac.

By eliminować takie problem MikroTik wprowadził możliwość ustawienia „Channel Width”:

20/40MHz XX

20/40/80MHZ XXXX

Gdzie XX/XXXX miały symbolizować, że urządzenie samo dobierze częstotliwość kanału sterującego i pozostały zakres częstotliwości początkowej i końcowej. To wszystko działa poprawnie tylko w sytuacji kiedy mamy czysty eter od innych nadajników. W przypadku większej gęstości nadajników MikroTik potrafi błędnie dobrać kanał sterujący i częstotliwość początkowa i końcową co daje nam efekt obniżenia całkowitej przepustowości nadajnika i zamiast uzyskiwać prędkości >400Mbps uzyskujemy ledwo 100-200Mbps.

Kanał sterujący w zapisie używanym przez MikroTik jest zobrazowany przez literę „C”, a kanały rozszerzające 20MHz do 40/80/160MHz są zobrazowane przez literę „e”. Przykłady zapis 5540/20-eCee oznacza, że kanał sterujący 20MHz jest ustawiony na częstotliwość środkową 5540MHz. Częstotliwość początkową kanału sterującego dla pasma 5GHz określamy poprzez odjęcie 10MHz od wartości środkowej 5540MHz, a częstotliwość końcową określamy poprzez dodanie +10MHz do wartości środkowej, czyli w tym przypadku kanał sterujący jest w zakresie 5530-5550MHz. Od tego zakresu odejmujemy z niższej wartości tyle razy wartość 20MHz ile mamy literek „e” przed „C” oraz dodajemy do wyższej wartości tyle razy wartość 20MHz ile mamy literek „e” za „C”. W naszym przykładzie od 5530 odejmujemy 1 raz 20MHz co daje nam wartości 5510MHz, a do 5550 dodajemy dwa razy 20MHz (+40MHz) co daje nam wartość 5590MHz. Uzyskane wartości stanowią wartość początkową częstotliwości kanału równą 5510MHz i wartość końcową częstotliwości kanału równą 5590MHz (5510MHz-5590MHz).

Dla przykładu MikroTik potrafi przy ustawieniach:

Channel Width: 20/40/80MHZ XXXX

Frequency: auto

Frequency Mode: regulator-domain

Country: etsi lub Poland

ustawić kanał opisany: 5520/20-Ceeee, który pracuje w zakresie 5510-5590MHz i nie trafia w kanał 106 przez co tracimy dużo na wydajności.

Jest tylko jeden wniosek, nie polegać na domyślnych ustawieniach. I w przypadku słabych wyników konfiguracji domyślnej weryfikować na jakich częstotliwościach pracuje twój nadajnik WiFi w MikroTik.

Bazując swoich doświadczeniach z testów urządzeń Ubiquiti, Cambium, Totolink, Aruba, TP-Link to nie zauważyłem, by one pozwoliły ustawić inny niż w specyfikacji standardu zakres częstotliwości początkowej i końcowej kanału, na którym pracują.

W zasadzie to niewiele można bez dokładnej wiedzy o danej funkcji. Najlepsze wyniki uzyskuje zawsze na tych samych ustawieniach. Dla przykładu w MikroTik hAP ac3 by uzyskać wydajność 500Mbps w TCP/UDP ustawiłem:

1. Wartość „Band” na „5GHz-N/AC (zakładka: Wireless)

2. Nie używam sieci bezprzewodowej do przesyłania strumienia IPTV więc wyłączam „Multicast Helper” (zakładka: Wireless)

3. W razie potrzeby włączam „Advanced” i ustawiam „Hw. Retries” na wartości 10 (zakładka: Advanced)

4. Upewnij się, że ustawiłeś odpowiednią szerokość kanału.